【正文】 雷針和避雷線，使所有設(shè)備都處于避雷針（線）的保護(hù)范圍之內(nèi)，此外還應(yīng)采取措施，防止雷擊避雷針時(shí)不致發(fā)生反擊。對(duì)侵入波防護(hù)的主要措施是變電站內(nèi)裝設(shè)閥型避雷器，以限制侵入變電站的雷電波的幅值，防止設(shè)備上的過電壓不超過其耐壓值，同時(shí)在距變電站適當(dāng)距離內(nèi)裝設(shè)可靠的進(jìn)線保護(hù)。避雷針的作用：將雷電流吸引到其本身并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備，避雷針必須高于被保護(hù)物體，可根據(jù)不同情況或裝設(shè)在配電構(gòu)架上，或獨(dú)立裝設(shè)，避雷線主要用于保護(hù)線路，一般不用于保護(hù)變電站。避雷器是專門用以限制過電壓的一種電氣設(shè)備，它實(shí)質(zhì)是一個(gè)放電器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)，當(dāng)作用電壓超過一定幅值時(shí)，避雷器先放電，限制了過電壓，保護(hù)了其它電氣設(shè)備。 避雷針及避雷器的選擇 避雷針的配置原則（1）電壓10kV及以下的配電裝置，一般將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架或屋頂上，但在土壤電阻率大于1000的地區(qū)，宜裝設(shè)獨(dú)立的避雷針。（2）獨(dú)立避雷針（線）宜設(shè)獨(dú)立的接地裝置，其工頻接地電阻不超過10。（3）35kV及以下高壓配電裝置架構(gòu)或房頂不宜裝避雷針，因其絕緣水平很低，雷擊時(shí)易引起反擊。（4）避雷針的接地體與架構(gòu)在地中距離不得小于3米。（5）避雷針與設(shè)備在空間的距離不得小于5米。（6） 構(gòu)架裝設(shè)的避雷器的集中接地裝置距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)在裝置中距離不得小于15米。 避雷器的配置原則（1）配電裝置的每組母線上應(yīng)裝設(shè)避雷器。（2）旁路母線上是否應(yīng)裝設(shè)避雷器，應(yīng)看旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足而定。（3）220kV以下變壓器和并聯(lián)電抗器外必須裝設(shè)避雷器，并盡可能靠近設(shè)備本體。（4）220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。（5）三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺(tái)避雷器。（6）110kV～220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 獨(dú)立避雷針的選擇變電站的面積如下圖所示: 1 100m 2 3 4 圖91 獨(dú)立避雷針位置示意圖1， 避雷器保護(hù)范圍公式（1） （2） ； （3）水平面上最小寬度。 時(shí) 時(shí) 被保護(hù)物高度=。2， 設(shè)=30m，，∴∴不符合。3， 設(shè)米，，∴ ∴ 4， （1）若， 令 ∴ 取 ∴與開始假設(shè)的矛盾。（2）若， = 取 ∵∴ ∵ ∴5， 保護(hù)范圍圖如下：圖92 獨(dú)立避雷針保護(hù)范圍示意圖 220kV，110kV避雷器的選擇1， 選擇氧化鋅避雷器條件（1） 持續(xù)電壓： ——金屬氧化物避雷器的持續(xù)運(yùn)行電壓有效值（kV）； ——系統(tǒng)最高相電壓有效值（kV）。（2） 氧化鋅避雷器的額定電壓：（系統(tǒng)最高工頻電壓）（3） 避雷器最大雷電沖擊殘壓 ——內(nèi)絕緣全波額定雷電沖擊耐壓（kV）； ——雷電沖擊絕緣配合系數(shù)。（4） 避雷器操作沖擊殘壓對(duì)220kV及以下，則取——內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓（kV）；——內(nèi)絕緣沖擊系數(shù)；——操作沖擊絕緣配合系數(shù)。（5） 負(fù)荷率 式中——荷電率，； ——直流參考（110mA）電壓。2， 根據(jù)所給條件選擇110kV避雷器初選型號(hào)Y10W1100/260表91 Y10W1100/260相關(guān)參數(shù)避雷器額定電壓有效值（kV）系統(tǒng)額定電壓有效值（kV）持續(xù)運(yùn)行電壓有效值（kV）直流1mA參考電壓不小于（kV）2KA操作波殘壓峰值不小于（kV）8/20A雷電波沖擊殘壓峰值不小于（kV）10011073145221260（1） 持續(xù)電壓： ∴（2） 氧化鋅避雷器的額定電壓 ∴（3） 避雷器最大沖擊殘壓：查設(shè)計(jì)手冊(cè)得：=450kV∴（4） 避雷器操作沖擊殘壓 查電氣手冊(cè)得： ∴（5） 負(fù)荷率： 所以預(yù)選的型號(hào)滿足要求。3， 根據(jù)所給條件選擇220kV避雷器初選型號(hào)Y10W1192/476表92 Y10W1192/476相關(guān)參數(shù)避雷器額定電壓有效值（kV）系統(tǒng)額定電壓有效值（kV）持續(xù)運(yùn)行電壓有效值（kV）直流1mA參考電壓不小于（kV）2kA操作波殘壓峰值不小于（kV）8/20A雷電波沖擊殘壓峰值不小于（kV）192220146278414476（1） 持續(xù)電壓： ∴（2） 氧化鋅避雷器的額定電壓 ∴（3） 避雷器最大沖擊殘壓：查設(shè)計(jì)手冊(cè)得：=850kV∴（4） 避雷器操作沖擊殘壓 查電氣手冊(cè)得： ∴（5） 負(fù)荷率： 所以預(yù)選的型號(hào)滿足要求。第十章 主變壓器及10kV出線保護(hù)配置方案 主變壓器的保護(hù)概述電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響，而本次變電站設(shè)計(jì)的變電站是市區(qū)220kV降壓變電站，如果不保證變壓器的正常運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致全所停電，甚至影響到下一級(jí)降壓變電站的供電可靠性。變壓器的故障可分為內(nèi)部和外部?jī)煞N故障。內(nèi)部故障是指變壓器油廂里面的各種故障，主要故障類型有：（1）各繞組之間發(fā)生的相間短路；（2）單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝間短路；（3）單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地短路；（4）鐵芯燒損。變壓器的外部故障類型有：（1）絕緣套管網(wǎng)絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路；（2）引出線之間發(fā)生的相間故障。變壓器的不正常運(yùn)行情況主要有：（1）由于外部短路或過負(fù)荷而引起的過電流；（2）油箱漏油而造成的油面降低；（3）變壓器中性點(diǎn)電壓升高或由于外加電壓過高而引起的過勵(lì)磁。為了防止變壓器發(fā)生各種類型故障和不正常運(yùn)行時(shí)造成不應(yīng)有的損失，保證 系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行，故變壓器應(yīng)裝設(shè)一系列的保護(hù)裝置。 變電站主變保護(hù)的配置原則 主變壓器的主保護(hù)（1）瓦斯保護(hù)對(duì)變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。（2）差動(dòng)保護(hù)對(duì)變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時(shí)，其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開各側(cè)電源斷路器。 主變壓器的后備保護(hù)為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過電流保護(hù)。 過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)追時(shí)動(dòng)作于信號(hào)，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護(hù)均經(jīng)同一個(gè)時(shí)間繼電器。 變壓器的零序過流保護(hù)對(duì)于大接地電流的電力變壓器，一般應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，用作變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)和相鄰元件接地短路的后備保護(hù)，一般變電站內(nèi)只有部分變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行，因此，每臺(tái)變壓器上需要裝設(shè)兩套零序電流保護(hù)，一套用于中性點(diǎn)接地運(yùn)行方式，另一套用于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。 主變壓器的配置方案本設(shè)計(jì)采用SFPST90000/220型號(hào)的變壓器，它是三相風(fēng)冷式強(qiáng)迫油循環(huán)三繞組無激磁調(diào)壓變壓器。所以裝設(shè)以下保護(hù)裝置：（1）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，可迅時(shí)切斷保護(hù)區(qū)內(nèi)的短路故障。（2）過電流保護(hù)，可防止外部短路引起的過電流，并作為變壓器相間短路的后備保護(hù)。（3）零序電流保護(hù)，用作變壓器外部接地短路時(shí)的后備保護(hù)，保護(hù)直接動(dòng)作于跳閘。（4）過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)采用單相式，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。對(duì)于單側(cè)電源的三繞組降壓變壓器，三側(cè)繞組容量不同，則在電源側(cè)和容量較小的一側(cè)分別裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。 10kV出線保護(hù)配置方案10kV出線保護(hù)，可看成是單側(cè)電源供電的輻射型網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，因此可選用電流保護(hù)。無時(shí)限電流速斷保護(hù)雖然能迅速切除短路故障，但不能保護(hù)線路全長；限時(shí)電流速斷保護(hù)雖能保護(hù)全長，卻不能作為相鄰線路的后備；而過電流保護(hù)可保護(hù)本線路及相鄰線路的全長，但做本線路的主保護(hù)時(shí)，動(dòng)作時(shí)間較長，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。為了保證迅速可靠地切除故障，常常將無時(shí)限，限時(shí)電流速斷及定時(shí)限過電流保護(hù)組合在一起，構(gòu)成一整套保護(hù)，使之相互補(bǔ)充配合，稱為三段式電流保護(hù)，并通常將無時(shí)限電流速斷保護(hù)稱為Ⅰ段，限時(shí)電流速斷保護(hù)稱為Ⅱ段，定時(shí)限過電流保護(hù)稱為Ⅲ段。Ⅰ段和Ⅱ段保護(hù)共同組成線路的主保護(hù)，Ⅲ段保護(hù)作為本線路Ⅰ，Ⅱ段保護(hù)的近后備，也作為下一線路保護(hù)的遠(yuǎn)后備。一般10kV采用Ⅰ，Ⅱ段保護(hù)即可。當(dāng)線路首端附近發(fā)生短路故障時(shí)，由第Ⅰ段切除，線路末端附近發(fā)生短路故障時(shí)，由第Ⅱ段切除，因此，本線路任何處發(fā)生短路故障?？偨Y(jié)畢業(yè)論文是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過這次比較完整的降壓變電站的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但也使我的收獲更加豐富。不同接線方式的優(yōu)缺點(diǎn)，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種保護(hù)的選取，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會(huì)應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了更高的要求。在設(shè)計(jì)過程中盡管有些問題令人頭痛，甚至毫無頭緒，但最后經(jīng)過查閱各種資料以及與老師同學(xué)的交流也都得到了解決，這使我認(rèn)識(shí)到在工作過程中學(xué)會(huì)和其他人交流的重要性。提高是有限的但是提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來，也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。盡管設(shè)計(jì)中遇到了很多問題，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動(dòng)力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對(duì)問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會(huì)給我打擊，只會(huì)更好的鞭策我前行！順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心參考文獻(xiàn)：【1】水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院，電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）.中國電力出版社，1989年12月:214454.【2】電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院，電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)（電氣一次部分）.中國電力出版社，1998年10月:146977.【3】宋繼成，220～500kV變電站電氣接線設(shè)計(jì)，:136.【4】熊信銀，發(fā)電廠電氣部分，:55240.【5】常美生，張小蘭，高電壓技術(shù)，:154182.【6】谷水清，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，:116199.【7】蘇小林，閻曉霞，電力系統(tǒng)分析，:2447.【8】太原供電設(shè)計(jì)研究院， 附圖81 10kV開關(guān)柜接線方案 c 100mm畢業(yè)論文教師評(píng)閱表姓名王躍飛學(xué)號(hào)專業(yè)班級(jí)題目220/110/10kV降壓變電站一次部分設(shè)計(jì)評(píng)閱意見：是否同意答辯： 評(píng)閱教師簽